Questões de Concurso Comentadas sobre substâncias e suas propriedades em química

A imagem a seguir apresenta uma molécula composta por carbonos e hidrogênios, com seus respectivos orbitais, em uma representação tridimensional. As esferas simbolizam orbitais do hidrogênio, enquanto os lóbulos representam orbitais do carbono:



Considerando os conceitos relacionados à ligação covalente e o disposto na imagem, é correto afirmar que:

Em um laboratório de pesquisa, os cientistas estão investigando a influência da geometria molecular no reconhecimento e na ligação de enzimas a seus substratos específicos. Uma das moléculas em estudo possui o seguinte domínio ao redor do elemento central: três pares de elétrons não ligantes posicionados na posição equatorial e dois domínios ligantes na posição axial, conforme a imagem: 



Sobre os conceitos de ligações covalentes e geometria molecular, assinale, a seguir, uma molécula que evidencia a configuração eletrônica espacial descrita. 

Alunos do Ensino Fundamental II (EFII) fizeram, no laboratório de Ciências, um experimento de separação dos pigmentos de tintas de canetas usando a técnica da cromatografia em papel. Eles usaram quatro canetas do tipo hidrocor e uma esferográfica. Cada letra corresponde a uma das cinco canetas.
A imagem a seguir mostra o cromatograma obtido ao final do experimento e a linha representa o local onde as amostras das tintas das canetas foram colocadas inicialmente.



A cromatografia apresenta: uma fase estacionária, no caso desse experimento, o papel; e uma fase móvel, um líquido ou gás, que nesse experimento é a água.
No experimento citado, a mistura que contém pigmentos insolúveis na fase móvel da cromatografia é a 

Na ideia de compartilhamento eletrônico, está inerente a questão da afinidade dos átomos por elétrons (afinidade eletrônica, potencial de ionização), bem como a questão da igualdade ou desigualdade com que estes são atraídos pelos núcleos. A afinidade associa-se ao conceito de valência como maneira de expressar a capacidade de combinação dos átomos. Para tratar das desigualdades atômicas, Pauling introduziu o conceito de eletronegatividade (em termos de energias de ligação), que foi reeditado sob várias formas — por exemplo, por Mulliken, em termos de potenciais de ionização e afinidade eletrônica, e por Allred-Rochow, em termos da força de atração do núcleo pelo elétron da ligação.
TOMA, Henrique Eisi. Ligação Química: Abordagem clássica ou quântica? Química Nova na Escola, n. 6, p. 8-12, 1997.

A tabela a seguir correlaciona os valores de Energia de Ionização (EI) e Afinidade Eletrônica (AE) para dois diferentes elementos químicos, denominados X e Y. A partir desses dados, assinale a alternativa correta em relação à possibilidade de ligação química formada entre elementos:




LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. 5. ed. São Paulo: Editora Blucher, 1999. LANG, Peter F.; SMITH, Barry C. Ionization energies of atoms and atomic ions. Journal of chemical education, v. 80, n. 8, p. 938, 2003.

Os valores de energia de ionização para um átomo informam a respeito da sua distribuição eletrônica.

Em relação ao gráfico anterior, analise as afirmativas.

I. O aumento nos valores de energia de ionização correspondente à remoção dos cinco primeiros elétrons ocorre em função do aumento da carga nuclear efetiva.

II. Os cinco primeiros elétrons removidos se encontram no mesmo subnível.

III. O grande incremento no valor da energia de ionização referente ao sexto elétron é um indicativo que este se encontra em um nível de energia mais próximo do núcleo que o quinto elétron.

IV. O elemento químico em questão pertence à coluna 17 da tabela periódica.

Estão corretas apenas as afirmativas

A variação da temperatura ocorrida durante o aquecimento de uma amostra sólida (S_x) até sua vaporização encontra ‐se representada no gráfico a seguir.

Após a análise do gráfico, é correto afirmar que S_x

O átomo ₂₆Y⁵⁶ quando oxidado oxigina o íon Y⁺³. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os valores dos números quânticos principal (n), secundário (l), magnético (m_l) e de spin (m_s) para o elétron de maior energia do íon Y⁺³. (Considere: o primeiro elétron a ser adicionado no orbital deve ser representado pore apresentará m_s = –1/2.)

O último elétron a ser adicionado no subnível mais energético de um átomo X apresenta como valores dos números quânticos principal, secundário, magnético e de spin, respectivamente, 4, 3, +2 e +1/2. (Considere: o primeiro elétron a ser adicionado no orbital deve ser representado por e apresentará m_s = –1/2.) Em relação ao átomo X, é correto afirmar que

De acordo com o gráfico a seguir, escolha a alternativa CORRETA entre as afirmativas abaixo:

_{(Fonte: http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/physprop.htm)}

I. A molécula de água (H₂O) realiza ligações covalentes entre seus átomos e entre suas moléculas, por isso apresenta o ponto de ebulição mais elevado entre as substâncias mostradas no gráfico.

II. O fluoreto de hidrogênio (HF) apresenta maior ponto de ebulição que o cloreto de hidrogênio (HCl), pois entre suas moléculas são realizadas ligações iônicas (fortes), enquanto que entre as moléculas do HCl são realizadas ligações de pontes de hidrogênio (mais fracas).

III. O gráfico mostra que, conforme aumenta a massa molar das substâncias, aumenta a temperatura de ebulição das mesmas, com exceção às moléculas de H₂O em relação a H₂S e HF em relação HCl.

IV. Em temperatura ambiente (27 ºC), as substâncias químicas HCl e HBr são líquidas, pois realizam ligações de pontes de hidrogênio e de Van der Waals, respectivamente.

V. O gás metano (CH₄) apresenta o menor ponto de ebulição entre todas as substâncias mostradas no gráfico, pois além de realizar ligações de Van der Waals intermoleculares também é a molécula de menor massa molar.

São CORRETAS apenas as afirmativas:

Muitas propriedades de elementos químicos variam, periodicamente, de acordo com a tabela periódica dos elementos. Considere a figura abaixo que indica como duas propriedades variam periodicamente na tabela e assinale a alternativa correta.

Figura - Esquema de variação das propriedades periódicas dos elementos na tabela periódica. (Fonte: Autor).

Observe as figuras que representam a forma de compartilhamento de elétrons entre átomos de duas moléculas.

De acordo com as figuras, as ligações observadas nas moléculas A e B são, respectivamente:

Considere a molécula de amônia (NH₃). Com base nas características das ligações covalentes, escolha a opção correta:

Observe a figura a seguir.

Disponível em:

<https://www.stolaf.edu/depts/chemistry/courses/toolkits/247/practice/mediali b/data/quiz.htm>. Acesso em: 21 jun. 2024. [Adaptado].

Reações de substituição em aromáticos são ferramentas versáteis para o planejamento e execução de rotas sintéticas e processos industriais. Qual é o catalisador que deve ser empregado para promover a seguinte a reação de substituição no benzeno?  

Moléculas polares, quando colocadas em um campo elétrico, experimentam uma força que tende a alinhá-las com o campo. A extensão com que as moléculas se alinham com o mesmo depende do seu momento dipolar, representado pela letra grega µ (mi), que é definido como o produto entre a magnitude das cargas parciais e a distância que as separa. A partir dessas informações, determina-se que a ordem decrescente de polaridade de moléculas contendo átomos de C, H e Cl e, por consequência, de seus alinhamentos com um campo elétrico é dada, respectivamente, por:

A variação dos pontos de ebulição dos compostos moleculares dos elementos do bloco p está relacionada com a massa molar e com as interações intermoleculares presentes em cada caso. Na tabela a seguir estão representadas as informações relativas aos pontos de ebulição e massa molar dos calcogenetos de hidrogênio.





A justificativa que responde a variação do ponto de ebulição para os calcogenetos de hidrogênio é que a substância

A regra do octeto explica as valências dos elementos e as estruturas de muitos compostos. Entretanto, ao se determinar a estrutura de Lewis de exemplos químicos, evidencia-se que alguns elementos se tornam estáveis com menos de oito elétrons na sua eletrosfera. Enquadram-se, nesta categoria, os seguintes elementos químicos:

Os estudos em mecânica quântica possibilitaram a organização dos elétrons em orbitais, permitindo conhecer a configuração eletrônica de cada elemento químico representado na tabela periódica. Uma das aplicações dessa configuração é conhecer o número de elétrons na camada de valência, e, com isso, prever o número de elétrons envolvidos e/ou o tipo de ligação química que esse elemento tende a fazer.

  

Dessa forma, considerando os elementos abaixo, assinale a alternativa que apresente, em I, II, III e IV, os íons que cada elemento tende a formar.

 

As tetraciclinas são uma classe de antibióticos de amplo espectro eficaz contra doenças infecciosas causadas por bactérias gram-positivas, gram-negativas e por alguns protozoários. A doxiciclina é um antibiótico da classe das tetraciclinas amplamente utilizado em medicina veterinária especialmente no controle de infeção em rebanhos. Observe a representação a seguir.






Os grupos funcionais orgânicos presentes na estrutura da doxiciclina mostrada na figura são:

Analise a tabela de pontos de ebulição para diversos cloretos a seguir.

O caráter das ligações químicas nas substâncias tem grande influência nas suas propriedades químicas. As substâncias da tabela que apresentam os maiores pontos de ebulição apresentam, predominantemente, ligações de caráter

A extração líquido-líquido é um processo aplicado que envolve misturas líquidas. Em um dado processo de produção do composto A (soluto), o soluto que se deseja extrair está inicialmente presente em uma solução binária rica em composto B (diluente). Observou-se que através da adição de um solvente puro (S), haverá formação de duas fases líquidas parcialmente imiscíveis. Para que a separação seja efetiva, uma das fases formadas deve conter grandes quantidades do composto A e do solvente (S): essa fase é chamada de extrato. Além disso, a outra fase formada deve conter grande quantidade do composto B (e pouca quantidade do composto A), sendo chamada de rafinado. O coeficiente de partição do componente A (K_A) é um parâmetro frequentemente utilizado para medir a eficiência de um processo de separação baseado em extração líquido-líquido, e pode ser calculado como dado pela equação a seguir:






No processo que visa extrair, através de extração líquido líquido, o soluto (A) utilizando o solvente S,